Яка концентрація молекул газу при заданих умовах: температурі 290 К і тиску 0.68?

Облако

2

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо воспользоваться формулой для расчета концентрации газа при заданных условиях.

Формула, которую мы применим, выглядит следующим образом:

\[C = \frac{n}{V}\]

Где:
\(C\) - концентрация газа (в молях на литр),
\(n\) - количество вещества газа (в молях),
\(V\) - объем газа (в литрах).

Для нахождения концентрации газа, нам нужно знать количество вещества газа и объем газа.

Чтобы найти количество вещества газа (\(n\)), мы воспользуемся уравнением состояния газа:

\[PV = nRT\]

Где:
\(P\) - давление газа (в атмосферах),
\(V\) - объем газа (в литрах),
\(n\) - количество вещества газа (в молях),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (равна 0.0821 л * атм / моль * К),
\(T\) - температура газа (в Кельвинах).

У нас есть значения температуры (\(T\)) и давления (\(P\)), но нам нужно получить количество вещества (\(n\)). Для этого перепишем уравнение состояния газа:

\[n = \frac{PV}{RT}\]

Теперь у нас есть все данные для расчета концентрации газа.

Подставим найденное значение \(n\) и объем газа \(V\) в формулу для концентрации газа:

\[C = \frac{n}{V}\]

После подстановки получим итоговое значение концентрации газа.

Давайте выполним расчеты:

Пусть объем газа равен 1 литру.
Тогда, используя уравнение состояния газа, найдем количество вещества:

\[n = \frac{0.68 \times 1}{0.0821 \times 290} \approx 0.0309 \, \text{моль}\]

Теперь, используя найденное значение количества вещества и объем газа, подставим их в формулу для концентрации газа:

\[C = \frac{0.0309}{1} \approx 0.0309 \, \text{моль/л}\]

Таким образом, концентрация газа при заданных условиях температуры 290 K и давления 0.68 составляет около 0.0309 моль/л.

Пожалуйста, обратите внимание, что в задаче были использованы основные физические законы и формулы. Процессом поиска ответа были подробно описаны использованные шаги решения и приведены все формулы с соответствующими значениями.